KR101814786B1

KR101814786B1 - 알루미늄 인고트 제조장치

Info

Publication number: KR101814786B1
Application number: KR1020170084304A
Authority: KR
Inventors: 조용철
Original assignee: 조용철
Priority date: 2017-07-03
Filing date: 2017-07-03
Publication date: 2018-01-03

Abstract

본 발명은 알루미늄 인고트 제조장치에 관한 것으로서, 알루미늄 폐자재를 용해하는 용해로(10)와, 상기 용해로(10)에서 생산된 알루미늄 용탕을 연속 분배하는 용탕분배기(20)와, 일정량의 용탕을 받아서 알루미늄 인고트를 주조하는 주형(30)과, 상기 주형(30)을 일정 간격으로 설치하여 순환하는 어테치먼트체인컨베이어(40)와, 상기 주형(30) 또는 냉각 고화된 알루미늄 인고트를 타격하여 주형(30)과 알루미늄 인고트를 분리하는 복합타격부와, 상기 주형(30)에서 배출되는 알루미늄 인고트를 적재하여 이송하는 제2컨베이어(60)와; 상기 제2컨베이어(60) 일측에서 제2컨베이어(60)와 평행하게 설치되는 제3컨베이어(70)와; 상기 제2컨베이어(60)에 의해 이송된 알루미늄 인고트를 정렬하여 제3컨베이어(70)로 이송하는 픽업이송장치(80)를 포함하여 구성함으로써, 주형(30)에서 알루미늄 인고트의 분리가 보다 원활하게 이루어져 인고트 배출 불량에 따른 생산라인 정지를 방지할 수 있는 효과가 있다.

Description

알루미늄 인고트 제조장치{Aluminum ingot manufacturing apparatus}

본 발명은 알루미늄 인고트 제조장치에 관한 것으로 더욱 상세하게는 주형에서 성형된 알루미늄 인고트의 배출이 정확하게 이루어지도록 주형을 분리형으로 형성함과 동시에 타격을 통해 주형에서 알루미늄 인고트의 분리가 보다 원활하게 이루어지도록 함으로써 인고트 배출 불량에 따른 생산라인 정지를 방지할 수 있게 한 알루미늄 인고트 제조장치에 관한 것이다.

알루미늄(Al)은 산소와 규소 다음으로 지구상에 많은 원소이나 알루미늄의 비교적 큰 산화성 때문에 고대에는 산화알루미늄 등의 산화물 형태로 알려졌다가 전기분해로 정제기술이 개발되면서 다른 금속에 비해 늦은 18세기 때 처음으로 순수하게 분리되었다.

알루미늄은 은백색의 부드러운 금속으로 전성(展性), 연성(延性)이 커서 박(箔)이나 철사로 만들 수 있을 뿐만 아니라, 성질은 순도에 따라 다르며 전기의 양도체이며 비저항은 구리의 약 1.6배인 전형적인 경금속이다.

공기 중에 방치하면 산화물의 박막(薄膜)을 생성하여 광택을 잃지만 내부까지 침식되지는 않으며, 공기 중에서 녹는점 가까이 가열하면 흰 빛을 내며 연소하여 산화알루미늄이 되는데, 이때 높은 온도가 되므로 분말을 써서 금속의 야금(冶金)이나 용접을 한다.

그리하여 구리(Cu), 마그네슘(Mg), 실리콘(Si), 아연(Zn), 망간(Mn), 니켈(Ni) 등의 원소와 합금으로 제작하여 전기, 차량, 항공기 등의 수많은 산업분야에 널리 사용되고 있다.

한편, 순수 알루미늄을 제련하기 위해서는 많은 전기 에너지가 필요한데 반해, 알루미늄을 재생하는 데 필요한 에너지는 새롭게 알루미늄을 만들 때 필요한 에너지의 5% 정도면 가능하기 때문에 알루미늄은 재생이 활발히 이루어지는 금속이다.

알루미늄 폐자재를 재생하여 알루미늄 인고트를 제조하는 방법을 간략히 설명하면, 먼저 알루미늄 폐자재를 수집하여 선별한 후, 선별된 알루미늄 폐자재를 용해하여 용탕을 형성하고, 알루미늄 인고트 제품의 KS 규격을 만족하도록 합금원소 성분을 조정한 후, 탈가스를 통해 용탕 내부의 수소를 비롯한 가스 성분을 제거한 후, 주형에 부어 인고트를 생산하게 된다.

한편, 상기와 같은 방식으로 알루미늄 인고트를 제조함에 있어서 생산성 향상을 위해서 다양한 알루미늄 인고트 제조장치가 개발된 바 있는데, 대표적인 종래기술을 살펴보면 다음과 같다

공개특허 제10-1998-0000702호에는 용해된 알루미늄용탕을 용탕분배기를 통해 컨베어부상에 배열된 잉곳주조몰드에 채워진 상태로 우측의 모터 및 구동스프로켓에 의해 상기 컨베어부를 일정한 속도로 이송하는 수평연속주조기에 있어서, 상기 잉곳주조몰드가 에어로핀 몰드로서 밑부분에 다수의 핀이 일정한 간격으로 부착되고, 상기 컨베어부상에 배열된 상기 에어로핀 몰드의 상하에서 대기온도로 급기팬역할을 하는 블로우링에어부가 각각 설치되어 배열되며, 상기 컨베어부상에 에어로핀 몰드를 매개로 배열된 블로우링에어부등을 감싸주고 고온의 알루미늄용탕 및 에어로핀 몰드를 냉각시켜 생긴 고온 공기를 배기시키는 석션에어부가 설치되어 배열된 것을 특징으로 하는 알루미늄 수평잉곳연속주조기가 개시되어 있다.

상기 종래기술은 에어스프레이(Air Spray) 냉강을 채용하여 종래의 워터스프레이(Water Spray) 냉각을 이용하지 않고 고품질의 알루미늄잉곳을 연속주조할 수 있도록 컨베어부상에 다수의 핀이 부착된 에어로핀 몰드(Aero Fin Mould)를 각각 배열시켜 연속 이송하는 동안 상하 볼로우링에어부의 다수 에어분사노즐부로 에어 냉각시키면서 석션에어부로 배기시킴으로 종래와 달리 공해발생이 없고 쾌적한 작업환경을 도모할 수 있는 장점을 가진 반면, 에어로핀 몰드에 부어진 용탕이 냉각 고화된 후, 컨베어부의 리턴 과정에서 에어로핀 몰드에서 냉각 고화된 알루미늄잉곳이 쉽게 배출되지 않는 단점이 있었다.

따라서 에어로핀 몰드에서 배출되지 않은 알루미늄잉곳을 작업자가 일일이 눈으로 확인한 후 이를 수작업으로 배출함으로써 노동력 투입으로 인해 제조원가 인상의 요인이 될 뿐만 아니라, 작업자가 에어로핀 몰드에서 배출되지 못한 알루미늄잉곳을 미처 발견하지 못하는 경우에, 컨베어부의 순환으로 인해, 알루미늄잉곳이 주조된 에어로핀 몰드에 다시 용탕이 부어짐으로써 제품 불량이 발생하게 되며, 이를 제거하기 위해서는 생산라인의 정지가 불가피하여 생산성이 저하되는 단점이 있었다.

그리하여 상기와 같이 에어로핀 몰드에서 알루미늄잉곳의 배출이 원활하지 않은 단점을 개선하기 위하여 등록실용신안 제20-0237277호에는 전방과 후방으로 선회하는 컨베이어의 전방에 분배구를 가지는 주입장치와, 후방으로 냉각장치가 구비되는 연속주조장치에 있어서; 상기 컨베이어에 연속적으로 장착되는 주형의 각 후방으로 격리대가 부착되어 있으며, 상기 격리대의 상부에서 격리대를 향해 에어를 분사하는 노즐관체가 구비되고, 상기 컨베이어 후방으로 컨베이어어 장착된 주형의 전면을 타격하는 타격장치가 구비됨을 특징으로 하는 연속 주조기가 개시되어 있다.

그러나 상기와 같은 타격장치를 구비한 연속주조기의 경우에, 타격장치가 컨베이어의 후방에 배치되어 컨베이어가 리턴하는 지점에서 실린더에 의해 해머가 작동하여 주형의 양측면을 타격함으로써 발생하는 충격과 진동을 이용해 주형에서 알루미늄잉곳이 쉽게 분리되게 하고 있으나, 해머의 작동을 위해서 별도의 실린더장치를 설치함으로써 장치 구성이 복잡해지는 단점이 있고, 컨베이어와 실린더의 작동을 정확하게 연동시켜야 해머에 의한 주형의 타격이 정확하게 이루어지는데, 컨베이어와 타격부가 서로 이격되게 설치됨으로써 컨베이어와 실린더의 연동이 쉽지않아 시간이 갈수록 해머의 타격 지점에 오차가 커짐으로써 타격에 의한 알루미늄잉곳의 배출이 원활하게 되어 배출 불량에 따른 생산라인 정지가 불가피한 단점이 있었다.

공개특허공보 제10-1998-0000702호 등록실용신공보 제20-0237277호

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해소하기 위하여 창안한 것으로서, 본 발명의 목적은 주형에서 성형된 알루미늄 인고트의 배출이 정확하게 이루어지도록 주형을 분리형으로 형성함과 동시에 타격을 통해 주형에서 알루미늄 인고트의 분리가 보다 원활하게 이루어질 수 있게 한 알루미늄 인고트 제조장치를 제공하는 데 있다.

상술한 바와 같은 발명의 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 알루미늄 인고트 제조장치는, 알루미늄 폐자재를 용해하여 용탕을 생산하는 용해로(10)와; 상기 용해로(10)와 탕도(201)로 연결되어 탕도(201)를 통해 공급되는 알루미늄 용탕을 일정량씩 연속 분배하는 용탕분배기(20)와; 상기 용탕분배기(20)에서 분배되는 일정량의 용탕을 받아서 알루미늄 인고트를 주조하는 주형(30)과; 상기 주형(30)을 일정 간격으로 연속 설치하여 구동수단(401)에 의해 상기 주형(30)을 전방에서 후방으로 순환하되, 일측에는 상기 용탕이 담긴 주형(30)을 냉각하는 냉각수단과, 전방에서 후방으로 순환하는 주형(30)의 수를 적산하는 적산부를 구비한, 어테치먼트체인컨베이어(40)와; 상기 어테치먼트체인컨베이어(40) 상향 경사부 일측에 설치하여 상기 주형(30) 내부에서 냉각 고화된 알루미늄 인고트의 일측 가장자리를 타격하는 인고트타격부(50a)와, 상기 어테치먼트체인컨베이어(40) 하향 경사부 일측에 설치하여 상기 주형(30)의 바닥면 일측 가장자리를 타격하는 주형타격부(50b)로 구성하는 복합타격부와; 상기 어테치먼트체인컨베이어(40)의 후방에 설치되어, 리턴하는 어테치먼트체인컨베이어(40)에 설치된 주형(30)에서 배출되는 알루미늄 인고트를 적재하여 이송하는 제2컨베이어(60)와; 상기 제2컨베이어(60) 일측에서 제2컨베이어(60)와 평행하게 설치되는 제3컨베이어(70)와; 상기 제2컨베이어(60)의 말단부와, 상기 제3컨베이어(70)의 선단부 간에 설치되어 상기 제2컨베이어(60)에 의해 이송된 알루미늄 인고트를 일정수로 정렬하고 제3컨베이어(70)로 이송하여 지그재그로 번갈아 적재하는 픽업이송장치(80)를 포함하여 이루어지며, 상기 주형(30)은, 양 측면에 한 쌍의 체결홈(302)을 구비한 설치부(301)를 형성하되, 주형(30)을 길이 방향으로 양분하여 분할된 분할체(30a, 30b) 일측에 각각 하나씩의 체결홈(302)을 배치하여, 각 분할체(30a, 30b)를 상기 어테치먼트체인컨베이어(40)에서 등간격으로 설치된 어테치먼트에 각각 설치하여 상호 결합되게 하고, 상기 양분된 분할체(30a, 30b)가 결합하는 면에는 상호 대응 구조로 된 치합형 결합수단을 형성하는 것을 특징으로 한다.

삭제

상기 결합수단은, 상기 각 분할체(30a, 30b)의 결합면 테두리를 따라서 요철 없이 평탄하게 형성된 바닥평탄결합면(303)과 측벽평탄결합면(304)을 구성하되, 상기 바닥, 측벽평탄결합면(303, 304)에는 각 결합면 두께의 1/2에 해당하는 결합홈부(305)를 일정 간격으로 형성하고, 상기 결합홈부(305) 간에는 상기 결합홈부(305)에 대응하는 형상으로 된 결합돌부(306)를 상기 결합홈부(305)와 번갈아 등간격으로 형성하는 것을 특징으로 한다.

상기 결합홈부(305)는, 상기 바닥, 측벽평탄결합면(303, 304)과 직각으로 만나는 수평면(305a)과, 상기 주형(30)의 내면과 만나는 수직면(305b)으로 구성하고, 상기 수평면(305a)과 수직면(305b) 간에는 곡면(305c)을 형성하거나;

상기 바닥, 측벽평탄결합면(303, 304)과 직각으로 만나는 수평면(305a)과, 상기 주형(30)의 내면과 만나는 제1경사면(305d)으로 구성하거나; 상기 주형(30)의 내면과 만나는 수직면(305b)과, 상기 수직면(305b)과 직각으로 만나는 수평면(305a)과, 상기 바닥, 측벽평탄결합면(303, 304)과 상기 수평면(305a)을 연결하는 제2경사면(305e)으로 구성하거나; 상기 바닥, 측벽평탄결합면(303, 304)과 직각으로 만나는 수평면(305a)과, 상기 주형(30)의 내면과 만나는 수직면(305b)과, 상기 수평면(305a)과 수직면(305b) 간을 연결하는 내향으로 돌출되게 볼록한 직각돌부(305f)로 구성하거나; 상기 바닥, 측벽평탄결합면(303, 304)과 직각으로 만나는 수평면(305a)과, 상기 주형(30)의 내면과 만나는 수직면(305b)과, 상기 수평면(305a)과 수직면(305b)을 연결하는 외향으로 돌출되게 볼록한 곡면돌부(305g)로 구성하거나; 상기 바닥, 측벽평탄결합면(303, 304)과 만나는 내향으로 볼록한 제1곡면(305h)과, 상기 주형(30)의 내면과 만나는 수직면(305b)과, 상기 제1곡면(305h)과 상기 수직면(305b) 간을 연결하는 외향으로 볼록한 제2곡면(305i)으로 구성하는 것을 특징으로 한다.

상기 분할체(30a, 30b)는, 저면에 분할체(30a, 30b)의 길이 방향과 45 내지 135° 각도로 경사진 방향으로 다수의 냉각핀(307a, 307b)을 형성하되, 상호 결합하는 두 분할체(30a, 30b)에 각각 형성된 냉각핀(307a, 307b)은 평면상에서 볼 때, 지그재그로 위치하는 것을 특징으로 한다.

상기 분할체(30a, 30b)는, 바닥면에 다수의 성형돌부(308a, 308b)를 일정 간격으로 돌출 형성하는 것을 특징으로 한다.

상기 성형돌부(308a)는, 상기 분할체(30a, 30b)의 결합돌부(306) 상면에서 반타원형 돔 형태로 돌출 형성하는 것을 특징으로 한다.

상기 성형돌부(308b)는, 상기 분할체(30a, 30b)의 결합홈부(305) 내측 상부와, 결합돌부(306) 상면에서 직각삼각형 단면을 가지는 형태로 돌출 형성하여, 분할체(30a, 30b)를 상호 결합하면, 상기 결합홈부(305)와 결합돌부(306)에 각각 형성된 성형돌부(308b)가 대칭 구조로 만나면서 이등변삼각형 단면을 가지는 형태가 되게 하는 것을 특징으로 한다.

상기 복합타격부는, 상기 어테치먼트체인컨베이어(40)의 진행 방향과 수직 방향으로 설치한 회전축(501)과; 상기 회전축(501)의 외주면 일측에서 어테치먼트체인컨베이어(40)의 진행 방향으로 돌출 형성하여 어테치먼트체인컨베이어(40)에 일정 간격으로 설치되는 롤러와 외접하여 회전축(501)과 함께 소정 각도로 회동하는 작동편(502)과; 상기 회전축(501)의 외주면 타측에서 상기 작동편(502)과 소정 각도를 이루게 돌출 형성하여, 상기 회전축(501)과 함께 소정 각도로 회동한 후, 자중에 의해 낙하하면서 주형(30) 또는 냉각된 알루미늄 인고트의 표면을 타격하는 헤머부(503)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

삭제

본 발명의 알루미늄 인고트 제조장치는 알루미늄 인고트를 성형하는 주형을 분리형으로 형성함과 동시에 체인컨베이어의 구동시에 분리형으로 구성된 주형의 결합과 분리가 자동으로 이루어짐으로써 알루미늄 용탕을 받아서 알루미늄 인고트를 주조 성형함과 동시에 인고트의 냉각 고화 후 주형에서의 배출이 용이하게 이루어지는 효과가 있다.

또한, 상기와 같이 분리형 주형을 이용하여 인고트의 배출이 용이하게 함과 동시에 체인컨베이어의 구동시 체인컨베이어와 연동하여 작동하는 타격수단을 이용하여 인고트나 주형의 타격을 통해 주형에서 인고트가 보다 용이하게 분리되도록 함으로써, 주형에서 인고트가 분리되지 않는 배출 불량과 그에 따른 생산라인 정지를 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 의해 제조된 알루미늄 인고트는 탈가스 공정과 버블링 공정을 통해 용탕 내부에 용해된 수소 가스를 보다 효과적으로 제거함으로써, 고순도, 고밀도의 알루미늄 용탕을 형성하게 되어 고품질의 알루미늄 인고트를 제조할 수 있는 효과도 있다.

도 1은 본 발명의 알루미늄 인고트 제조장치의 실시 예에 따른 장치 구성을 나타낸 평면도.
도 2는 본 발명의 알루미늄 인고트 제조장치의 실시 예에 따른 컨베이어 구성을 나타낸 측면도.
도 3은 본 발명의 알루미늄 인고트 제조장치의 실시 예에 따른 주형의 결합 상태 사시도.
도 4는 본 발명의 알루미늄 인고트 제조장치의 실시 예에 따른 주형의 분해 사시도.
도 5는 본 발명의 알루미늄 인고트 제조장치의 실시 예에 따른 주형의 설치 상태 평면도.
도 6은 본 발명의 알루미늄 인고트 제조장치의 실시 예에 따른 주형의 결합 상태 단면도.
도 7a, 7b는 본 발명의 알루미늄 인고트 제조장치의 실시 예에 따른 주형 결합부의 다양한 실시 예를 나타낸 단면도.
도 8, 도 9는 본 발명의 알루미늄 인고트 제조장치의 주형의 또 다른 실시 예를 나타낸 저면 사시도.
도 10, 도 11은 본 발명의 알루미늄 인고트 제조장치의 주형의 또 다른 실시 예를 나타낸 분할체 사시도.
도 12는 본 발명의 알루미늄 인고트 제조장치의 실시 예에 따른 타격부 구성을 나타낸 측면 단면도.
도 13은 본 발명의 알루미늄 인고트 제조방법의 실시 예에 따른 공정 순서를 나타낸 블록도.

본 발명의 알루미늄 인고트 제조장치는 알루미늄 폐자재를 용해하는 용해로(10)와, 상기 용해로(10)에서 생산된 알루미늄 용탕을 연속 분배하는 용탕분배기(20)와, 일정량의 용탕을 받아서 알루미늄 인고트를 주조하는 주형(30)과, 상기 주형(30)을 일정 간격으로 설치하여 순환하는 어테치먼트체인컨베이어(40)와, 상기 주형(30) 또는 냉각 고화된 알루미늄 인고트를 타격하여 주형(30)과 알루미늄 인고트를 분리하는 복합타격부와, 상기 주형(30)에서 배출되는 알루미늄 인고트를 적재하여 이송하는 제2컨베이어(60)와; 상기 제2컨베이어(60) 일측에서 제2컨베이어(60)와 평행하게 설치되는 제3컨베이어(70)와; 상기 제2컨베이어(60)에 의해 이송된 알루미늄 인고트를 정렬하여 제3컨베이어(70)로 이송하는 픽업이송장치(80)를 포함하여 구성함으로써, 주형(30)에서 알루미늄 인고트의 분리가 보다 원활하게 이루어져 인고트 배출 불량에 따른 생산라인 정지를 방지할 수 있게 되는데, 이러한 본 발명의 알루미늄 인고트 제조장치의 바람직한 실시 예에 따른 구성과 작용을 첨부도면에 의하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

상기 용해로(10)는 알루미늄 폐자재를 용해하기 위하여 일측 투입구를 통해 투입된 알루미늄 폐자재가 용탕에 침적된 상태에서 용탕 순환에 의하여 용해되는 장입실(101)과, 상기 장입실과 연통되어 용탕을 연소수단(102a)을 이용하여 가열 용해시키는 용해실(102)과, 상기 장입실과 용해실 간 용탕의 순환이 이루어지도록 용탕을 교반하는 용탕교반수단(103)과, 용탕 수위가 출탕 기준 수위에 도달하는 경우 탕도(201)를 통하여 연속적 용탕을 배출하는 출탕부(104)를 포함하여 구성함으로써, 알루미늄 폐자재를 소정 온도로 용해하여 알루미늄 용탕을 생산한다.

상기와 같은 용해로(10)의 구조는 본 발명의 기술분야에서 주지된바, 용해로(10)의 각 구성부에 대한 보다 구체적인 설명은 생략한다.

아울러, 상기 용해로(10)는 알루미늄 폐자재를 장입하고, 600 내지 800℃의 온도로 가열하여 알루미늄 용탕을 생산한 후, 출탕부를 통해 용탕을 연속 출탕할 수 있는 구조라면 용해로(10)의 구조와 형식에 한정하지 않음을 미리 밝혀둔다.

상기 용탕분배기(20)는 상기 용해로(10)와 탕도(201)로 연결되어 탕도(201)를 통해 공급되는 알루미늄 용탕을 일정량씩 연속 분배하기 위하여 방사형으로 다수의 분배기(20)를 형성한 분배통(202)을 상기 탕도(201)의 단부에 회전 가능케 설치하고, 상기 분배통과 일체로 된 구동축 일측 단부에는 상기 어테치먼트체인컨베이어(40)의 순환에 의해 회전 구동력을 발생하는 스프로킷(203)을 설치함으로써 어테치먼트체인컨베이어(40)의 순환과 연동하여 용탕분배기(20)기의 분배통이 회전하면서, 탕도(201)를 통해 연속 공급되는 알루미늄 용탕을 상기 주형(30)에 연속적으로 부어서 채운다.

상기 주형(30)은 상기 용탕분배기(20)에 의해 공급되는 알루미늄 용탕을 받아 알루미늄 인고트로 주조 성형하기 위하여 첨부도면 도 3 내지 도 4와 같이 양 측면에 한 쌍의 체결홈(302)을 구비한 설치부(301)를 형성하되, 주형(30)을 길이 방향으로 양분하여 분할된 분할체(30a, 30b) 일측에 각각 하나씩의 체결홈(302)을 배치하여, 각 분할체(30a, 30b)를 상기 어테치먼트체인컨베이어(40)에서 등간격으로 설치된 어테치먼트(404)에 각각 설치하여 상호 결합되게 하고, 상기 양분된 분할체(30a, 30b)가 결합하는 면에는 상호 대응 구조로 된 치합형 결합수단을 형성한다.

상기 결합수단은, 상기 각 분할체(30a, 30b)의 결합면 테두리를 따라서 요철 없이 평탄하게 형성된 바닥평탄결합면(303)과 측벽평탄결합면(304)을 구성하되, 상기 바닥, 측벽평탄결합면(303, 304)에는 각 결합면 두께의 1/2에 해당하는 결합홈부(305)를 일정 간격으로 형성하고, 상기 결합홈부(305) 간에는 상기 결합홈부(305)에 대응하는 형상으로 된 결합돌부(306)를 상기 결합홈부(305)와 번갈아 등간격으로 형성함으로써, 하나의 주형(30)을 구성하는 두 분할체(30a, 30b)의 결합 시에 분할체(30a, 30b)의 견고한 결합을 가능케 하여 주형(30)의 누설을 방지함과 동시에, 별도의 분해 조립 수단이 없이도, 상기 어테치먼트체인컨베이어(40)의 리턴시에 분할체(30a, 30b)의 분리와 결합이 자동으로 이루어짐으로써, 주형(30) 내부에서 성형된 알루미늄 인고트의 배출이 정확하게 이루어지게 된다.

상기 어테치먼트체인컨베이어(40)의 리턴시에 분할체(30a, 30b)의 분리와 결합이 자동으로 이루어지는 과정이 보다 정확하고 정밀하게 이루어질 수 있도록 상기 결합홈부(305)는 치합형 결합구조로 형성하는 것이 바람직하다.

첨부도면 도 7a, 7b는 상기 결합홈부(305)의 다양한 실시 예를 나타낸 것으로서, 도 7a의 (가)는 상기 바닥, 측벽평탄결합면(303, 304)과 직각으로 만나는 수평면(305a)과, 상기 주형(30)의 내면과 만나는 수직면(305b)으로 구성하고, 상기 수평면(305a)과 수직면(305b) 간에는 곡면(305c)을 형성하여 결합홈부(305)를 구성한 것이다.

도 7a의 (나)는 상기 바닥, 측벽평탄결합면(303, 304)과 직각으로 만나는 수평면(305a)과, 상기 주형(30)의 내면과 만나는 제1경사면(305d)으로 결합홈부(305)를 구성한 것이다.

도 7a의 (다)는 상기 주형(30)의 내면과 만나는 수직면(305b)과, 상기 수직면(305b)과 직각으로 만나는 수평면(305a)과, 상기 바닥, 측벽평탄결합면(303, 304)과 상기 수평면(305a)을 연결하는 제2경사면(305e)으로 결합홈부(305)를 구성한 것이다.

도 7a의 (라)는 상기 바닥, 측벽평탄결합면(303, 304)과 직각으로 만나는 수평면(305a)과, 상기 주형(30)의 내면과 만나는 수직면(305b)과, 상기 수평면(305a)과 수직면(305b) 간을 연결하는 내향으로 돌출되게 볼록한 직각돌부(305f)로 결합홈부(305)를 구성한 것이다.

도 7b의 (마)는 상기 바닥, 측벽평탄결합면(303, 304)과 직각으로 만나는 수평면(305a)과, 상기 주형(30)의 내면과 만나는 수직면(305b)과, 상기 수평면(305a)과 수직면(305b)을 연결하는 외향으로 돌출되게 볼록한 곡면돌부(305g)로 결합홈부(305)를 구성한 것이다.

도 7b의 (바)는 상기 바닥, 측벽평탄결합면(303, 304)과 만나는 내향으로 볼록한 제1곡면(305h)과, 상기 주형(30)의 내면과 만나는 수직면(305b)과, 상기 제1곡면(305h)과 상기 수직면(305b) 간을 연결하는 외향으로 볼록한 제2곡면(305i)으로 결합홈부(305)를 구성한 것이다.

따라서 주형(30)은 상기와 같은 결합수단을 구비함으로써, 상기 어테치먼트체인컨베이어(40)가 직선 구동할 때에는 한 쌍의 분할체(30a, 30b)가 상기 결합수단에 의해 견고하게 결합하여 알루미늄 용탕의 누설을 방지하고, 알루미늄 용탕이 냉각 고화되어 인고트 성형이 완료된 후, 어테치먼트체인컨베이어(40)가 체인스프로킷에 의해 리턴하는 지점에서는 상기 결합수단에 의해 결합된 한 쌍의 분할체(30a, 30b)가 분리되면서, 주형(30) 내부에서 냉각 고화된 알루미늄 인고트의 배출이 자연스럽고 정확하게 이루어진다.

상기 각 분할체(30a, 30b)는, 첨부도면 도 8 내지 도 9과 같이 저면에 분할체(30a, 30b)의 길이 방향과 45 내지 135° 각도로 경사진 방향으로 다수의 냉각핀(307a, 307b)을 형성함으로써 주형(30)과 냉각수단과의 접촉시 냉각핀(307a, 307b)에 의한 냉각수단과의 접촉 면적을 넓혀 냉각 효율성을 높일 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 상호 결합하는 두 분할체(30a, 30b)에 각각 형성된 냉각핀(307a, 307b)은 평면상에서 볼 때, 지그재그로 위치하게 형성함으로써, 냉각수 또는 냉풍과 같은 냉각수단과의 접촉시에 와류의 형성을 유도하여 냉각수단과의 접촉에 의한 냉각 효율성을 높일 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

상기 분할체(30a, 30b)는, 첨부도면 도 10 내지 도 11과 같이 바닥면에 다수의 성형돌부(308a, 308b)를 일정 간격으로 돌출 형성함으로써 주형 내부에서 냉각 고화된 알루미늄 인고트의 저면에 다수의 요입홈을 형성함으로써 알루미늄 인고트의 표면적을 확대하는 것이 가능케 된다.

즉, 본 발명에 의해 제조되는 알루미늄 인고트는 주조제품이나 다이캐스팅 제품의 생산을 위하여 다시 용해로에 투입되어 용해되는 과정을 거치게 되는데, 이때 알루미늄 인고트의 표면적이 넓을수록 용해로에서 용해되는 시간이 단축되어 용해로 가동에 소요되는 에너지비용을 절감할 수 있게 된다.

상기 성형돌부(308a, 308b)는, 첨부도면 도 10과 같이 분할체(30a, 30b)의 결합돌부(306) 상면에서 반타원형 돔 형태로 돌출 형성하거나, 첨부도면 도 11과 같이 상기 분할체(30a, 30b)의 결합홈부(305) 내측 상부와, 결합돌부(306) 상면에서 직각삼각형 단면을 가지는 형태로 돌출 형성하여, 분할체(30a, 30b)를 상호 결합하면, 상기 결합홈부(305)와 결합돌부(306)에 각각 형성된 성형돌부(308b)가 대칭 구조로 만나면서 이등변삼각형 단면을 가지는 형태가 되게 형성함으로써 상호 조립된 분할체(30a, 30b)로 된 주형 내부에 알루미늄 용탕을 부어 냉각 고화된 알루미늄 인고트의 저면에 다수의 요입홈이 형성되더라도, 반타원형 단면 또는 이등변 삼각형 단면을 가지는 요입홈의 형상 및 분할체(30a, 30b)로 구성된 주형의 분리에 의해 알루미늄 인고트의 배출이 용이하게 된다.

상기 어테치먼트체인컨베이어(40)는 상기 주형(30)을 일정 간격으로 연속 설치하여 구동수단(401)에 의해 상기 주형(30)을 전방에서 후방으로 순환할 수 있도록 주지된 롤러 체인에 일정 간격으로 어테치먼트(404)를 설치하여 구성한다.

상기 어테치먼트(404)는 롤러체인에 부속 장치를 부착하기 위하여 설치하는 것으로서, 이러한 어테치먼트 및 이를 이용하는 어테치먼트체인컨베이어(40)의 구조는 본 발명의 기술분야에서 주지된바, 그에 대한 구체적인 설명은 생략한다.

한편, 상기 어테치먼트체인컨베이어(40) 일측, 더 바람직하게는 어테치먼트체인컨베이어(40)의 하부에 상기 용탕이 담긴 주형(30)을 냉각하는 냉각수단을 구비하고, 어테치먼트체인컨베이어(40)가 리턴하는 리턴부에는 전방에서 후방으로 순환하는 주형(30)의 수를 적산하는 적산부를 구비한다.

상기 냉각수단은 어테치먼트체인컨베이어(40)의 순환 경로상에 다수의 송풍기를 일정 간격으로 설치하여, 어테치먼트체인컨베이어(40)에 의해 이송되는 주형(30)에 담긴 알루미늄 용탕을 송풍기의 바람을 이용해 냉각하는 공냉식과, 어테치먼트체인컨베이어(40)의 순환 경로상에 저수조를 설치하여 어테치먼트체인컨베이어(40)에 의해 이송되는 주형(30)을 저수조에 담긴 냉각수에 부분적으로 침지시켜 냉각하는 수냉식을 선택적으로 설치하거나, 복합 설치하는 것이 가능하다.

상기 적산부는 상기 어테치먼트체인컨베이어(40)를 구동하는 구동스프로킷 구동축의 일측 단부에, 상기 어테치먼트체인컨베이어(40)에 일정 간격으로 설치된 주형(30)의 설치 간격에 대응하는 감지편을 방사형으로 형성한 적산휠(403a)을 설치하고, 상기 적산휠(403a) 일측에는 상기 어테치먼트체인컨베이어(40)와 함께 회전하는 적산휠(403a)의 감지편을 감지하여 어테치먼트체인컨베이어(40)에 의해 전방에서 후방으로 순환하는 주형(30)의 수를 적산하는 감지센서를 설치함으로써, 상기 적산휠(403a)의 회전 감지를 통해 어테치먼트체인컨베이어(40)에 의해 이송되는 주형(30)에서 배출된 알루미늄 인고트의 수를 적산하게 된다.

상기 복합타격부는 상기 어테치먼트체인컨베이어(40)에 의해 이송되는 주형(30) 또는 주형(30) 내부에서 냉각 고화된 알루미늄 인고트를 타격함으로써 주형(30)에서 알루미늄 인고트의 분리가 용이하게 하기 위하여 첨부도면 도 12과 같이 상기 어테치먼트체인컨베이어(40) 상향 경사부 일측에 설치하여 상기 주형(30) 내부에서 냉각 고화된 알루미늄 인고트의 일측 가장자리를 타격하는 인고트타격부(50a)와, 상기 어테치먼트체인컨베이어(40) 하향 경사부 일측에 설치하여 상기 주형(30)의 바닥면 일측 가장자리를 타격하는 주형타격부(50b)로 구성한다.

아울러, 복합타격부는, 상기 어테치먼트체인컨베이어(40)의 진행 방향과 수직 방향으로 설치한 회전축(501)과; 상기 회전축(501)의 외주면 일측에서 어테치먼트체인컨베이어(40)의 진행 방향으로 돌출 형성하여 어테치먼트체인컨베이어(40)에 일정 간격으로 설치되는 롤러와 외접하여 회전축(501)과 함께 소정 각도로 회동하는 작동편(502)과; 상기 회전축(501)의 외주면 타측에서 상기 작동편(502)과 소정 각도를 이루게 돌출 형성하여, 상기 회전축(501)과 함께 소정 각도로 회동한 후, 자중에 의해 낙하하면서 주형(30) 또는 냉각된 알루미늄 인고트의 표면을 타격하는 헤머부(503)를 포함하여 구성함으로써, 별도의 구동수단 없이도 어테치먼트체인컨베이어(40)의 구동과 연동하여 주형(30)이나 알루미늄 인고트를 정확한 타이밍으로 타격할 수 있게 되어 주형(30)과 알루미늄 인고트의 분리가 용이하게 된다. 된다.

상기 제2컨베이어(60)는 상기 어테치먼트체인컨베이어(40)의 순환에 의해 상기 주형(30)에서 배출되는 알루미늄 인고트를 적재, 이송하기 위하여 상기 어테치먼트체인컨베이어(40)의 후방에 설치한다.

또한, 제2컨베이어(60)의 일측 단부에는 제2컨베이어(60)의 구동에 불구하고, 알루미늄 인고트의 이송을 정지시키는 스토퍼와, 제2컨베이어(60)에 적재되어 이송되는 알루미늄 인고트를 감지하여 그 신호를 상기 픽업이송장치(80)의 제어부에 제공하는 카운터센서를 구비한다.

상기 제2컨베이어(60)는 고온의 알루미늄 인고트를 적재하여 이송할 수 있는 것이라면 어떠한 것이든 가능하나, 어테치먼트체인컨베이어(40)와 같이 롤러체인 컨베이어를 이용하는 것이 바람직하다.

상기 제3컨베이어(70)는 상기 제2컨베이어(60)에 이송된 알루미늄 인고트를 일정 수량으로 정렬하여 최종 배출하기 위해, 상기 제2컨베이어(60)의 일측에서 제2컨베이어(60)와 평행하게 설치하되, 제3컨베이어(70)의 선단부가 상기 제2컨베이어(60)의 말단부와 근접하게 설치하는 것이 바람직하다.

제3컨베이어(70)는 상기 제2컨베이어(60)와 같이 고온의 알루미늄 인고트를 적재하여 이송할 수 있는 것이라면 어떠한 것이든 가능하나, 어테치먼트체인컨베이어(40)와 같이 롤러체인 컨베이어를 이용하는 것이 바람직하다.

상기 픽업이송장치(80)는 상기 제2컨베이어(60)에서 일정수로 정렬된 알루미늄 인고트를 픽업하여 상기 제3컨베이어(70)로 이송하기 위하여 상기 제2컨베이어(60)의 말단부와, 상기 제3컨베이어(70)의 선단부 간에 설치한다.

상기 픽업이송장치(80)는 일정 수의 알루미늄 인고트를 픽업하여 수직으로 승강하는 픽업부(801)와, 상기 픽업부의 수평 이동을 가능케 하는 수평이송부(802)와, 알루미늄 인고트의 지그재그 적층을 위해 상기 픽업부의 회전을 가능케 하는 회전부(803)를 구비한다.

한편, 본 발명의 알루미늄 인고트 제조방법은 첨부도면 도 13에서 도시한 바와 같이 알루미늄 폐자재를 종류별로 선별하는 원료선별공정(S11)과, 선별된 원료를 정량 계량하는 원료계량공정(S12)과, 계량된 원료를 용해하여 용탕을 생산하는 원료용해공정(S13)과, 용해된 용탕의 성분을 분석하는 1차분석공정(S14)과, 용탕에 합금원소를 첨가하는 1차합금공정(S15)과, 1차합금공정(S15) 후 용탕의 성분을 분석하는 2차분석공정(S16)과, 2차 분석 후 합금원소를 추가하는 2차합금공정(S17)과, 용탕에 탈가스제를 주입하여 용탕 내 가스를 제거하는 탈가스공정(S18)과, 탈가스 후, 생산제품 규격에 맞는 합금원소를 투입하는 최종합금공정(S19)과, 최종합금 후 용탕에 SF-6가스를 주입하는 버블링공정(S20)과, 버블링 후 용탕을 소정 온도로 일정 시간 유지하는 안정화공정(S21)과, 용탕을 출탕하여 주조하는 주조공정(S22)으로 구성한다.

상기 원료선별공정(S11)은, 수집된 알루미늄 폐자재를 종류별로 선별하는 것으로서 이때 수집되는 폐자재는 알루미늄을 주성분으로 하는 자동차용 알루미늄 휠이나, 알루미늄 섀시 등이다.

상기와 같이 수집된 각종 알루미늄 폐자재는 종류별로 알루미늄과 각종 혼합물의 성분비가 서로 다르기 때문에 알루미늄 폐자재를 용해하기에 앞서 먼저 종류별로 선별함으로써 용해 시 각종 혼합물의 종류가 최소화되게 하여 순수 알루미늄의 수율을 높일 수 있게 된다.

상기 원료계량공정(S12)은, 용해로(10)에서 용해 가능한 알루미늄 폐자재의 최대 중량을 정량 계량하는 것으로서, 상기 용해로(10)에 설치된 연소수단을 가동할 때 소요되는 에너지 비용을 감안하여 용해로(10) 내부에 최대로 장입 가능한 용량으로 계량하는 것이 바람직하다.

상기 원료용해공정(S13)은, 계량된 원료를 용해로(10)에 투입한 후 600 내지 680℃의 온도로 용해하여 용탕을 생산하게 되는데, 상기 용해로(10)의 온도는 용해로(10) 내부에 장입되는 알루미늄 폐자재의 종류에 따라서 상이하게 된다.

또한 원료용해공정(S13)의 시간은 8 내지 9시간이며, 용해 온도를 지속적으로 유지하면서 융해 과정에서 발생하는 각종 이물질이나 부유물은 압입기를 이용해 제거한다.

상기 1차분석공정(S14)은, 용해된 용탕의 성분을 분석하는 것으로서 용탕의 알루미늄 및 각종 합금의 성분비와, KS규격(JIS규격)을 비교 분석한다.

상기 1차합금공정(S15)은, 상기 용해된 용탕을 이용하여 최종 생산제품을 주조함에 있어서 최종 생산제품의 규격에 맞게 합금원소를 첨가한 후 10 내지 20분간 교반한다.

상기 2차분석공정(S16)은, 상기 1차합금공정(S15) 후, 교반된 용탕이 제품별 규격에 맞는지 용탕의 성분을 재분석한다.

상기 2차합금공정(S17)은, 상기 2차분석공정(S16) 후 최종 생산제품의 성분 기준에서 부족한 합금성분을 추가로 첨가한 후, 다시 10 내지 20분간 교반한다.

상기 탈가스공정(S18)은, 상기 용해로(10) 내부의 용탕의 온도를 680 내지 730℃로 유지한 상태에서, 하단부에 원반을 부착한 약품투입부를 통해 상기 용해로(10) 내부에 상기 용탕의 0.2 내지 0.5 중량%에 해당하는 탈가스제를 주입하되, 용해로(10) 내부를 10 내지 15개 구획으로 구분하여 각 구획부를 좌우로 번갈아가며 2 내지 3회에 걸쳐 탈가스제를 주입하여 용탕 내 가스를 제거한다.

이때, 사용하는 상기 탈가스제는 염화나트륨(Sodium Chloride) 10 내지 15 중량%와; 염화칼륨(Potassium chloride) 45 내지 50 중량%와; 알루미늄 칼륨 불화물(Aluminium Potassium Fluoride) 15 내지 25 중량%와; 포타슘 테트라 플루오로 알루미네이트(Potassium tetrafluoroaluminate) 10 내지 20 중량%로 구성함으로써, 용탕 내 수소를 효과적으로 제거할 수 있게 된다.

상기 최종합금공정(S19)은, 상기 탈가스공정(S18) 후 최종 생산제품 규격에 맞는 합금원소를 추가 투입하기 위한 것으로서, E-Mg나, AlCa를 투입하여 알루미늄 합금 인고트의 제조가 가능케 되는데, 이러한 최종합금공정(S19)은 최종 생산제품의 종류에 따라서 생략 가능함을 미리 밝혀두는 바이다.

상기 버블링공정(S20)은, 상기 용해로(10) 내부의 용탕의 온도를 700 내지 750℃로 유지한 상태에서, 하단부에 원반을 부착한 약품투입부를 통해 상기 용해로(10) 내부에 상기 용탕의 0.2 내지 0.5 중량%에 해당하는 SF-6가스를 주입하되, 용해로(10) 내부를 10 내지 15개 구획으로 구분하여 각 구획부를 좌우로 번갈아가며 2 내지 3회에 걸쳐 SF-6가스를 주입하여 용탕 내 가스를 다시 한 번 제거함으로써 용탕 내 잔존하는 수소 가스를 보다 효과적으로 제거할 수 있게 된다.

상기 안정화공정(S21)은, 용탕의 안정화를 위하여 상기 버블링 종료 후, 용탕의 온도를 680 내지 750℃로 30 내지 40분 유지함으로써 용탕을 구성하는 알루미늄을 포함한 합금원소 성분이 안정화된다.

상기 주조공정(S22)은, 용해로(10)의 출탕부를 통해 용탕을 배출하면서, 용탕분배기(20)를 통해 주형(30)에 일정량의 용탕을 부은 후 냉각시켜 알루미늄 인고트를 주조하게 된다.

이때, 출탕하는 용탕의 온도는 최종 생산제품의 종류에 따라서 달라지는데, 다이케스팅용(ALDC12.1), 주물용(AC2B)은, 690 내지 700℃의 온도로 출탕하고, 다이케스팅용(ALDC14.1), 주물용(AC4C), 주물용(AC7A)은, 700 내지 720℃의 온도로 출탕하는 것이 바람직하다.

이상과 같은 본 발명의 기술이 적용된 알루미늄 인고트 제조장치에 의한 알루미늄 인고트 제조 과정을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 수집된 알루미늄 폐자재를 종류별로 선별한 후 정량 계량하여 용해로(10)에서 600 내지 680℃의 온도로 용해하여 용탕을 생산하고, 생산된 용탕은 성분 분석 후, 필요한 합금원소를 첨가하고, 용탕 내 잔존가스를 제거한 후, 출탕하여 용탕분배기(20)를 이용해 분할체(30a, 30b)로 구성된 주형(30)에 인고트 성형을 위한 양 만큼의 용탕을 부어준다.

이때, 상기 주형(30)은 용탕이 담긴 주형(30)을 냉각하는 냉각수단과, 전방에서 후방으로 순환하는 주형(30)의 수를 적산하는 적산부를 구비한 어테치먼트체인컨베이어(40)에 일정 간격으로 연속 설치되어 구동수단(401)에 의해 전방에서 후방으로 선회함에 따라 연속 공급되는 주형(30)에 연속적으로 용탕을 공급함으로써 연속 주조가 가능케 된다.

한편, 상기 어테치먼트체인컨베이어(40) 일측에는 타격부를 설치함으로써, 주형(30)에 부어진 용탕의 냉각 고화가 완료된 후에 상기 타격부를 이용해 주형(30) 또는 냉각 고화된 알루미늄 인고트를 타격함으로써 그 진동 충격으로 이용해 주형(30)과 알루미늄 인고트를 분리하게 된다.

그리하여 상기 어테치먼트체인컨베이어(40)가 리턴하면, 어테치먼트체인컨베이어(40)에 일정 간격으로 설치된 주형(30)이 분리되면서 주형(30)에서 알루미늄 인고트가 분리 배출되어 어테치먼트체인컨베이어(40) 후방에 설치된 제2 컨베이(60)에 적재된다.

한편, 상기 제2컨베이어(60) 일측에는 제3컨베이어(70)를 설치하고, 상기 제2컨베이어(60)의 말단부와, 상기 제3컨베이어(70)의 선단부 간에 픽업이송장치(80)를 설치함으로써 상기 제2컨베이어(60)에 의해 이송된 알루미늄 인고트를 일정수로 정렬하고 제3컨베이어(70)로 이송하여 지그재그로 번갈아 적재하여 1톤 기준으로 알루미늄 인고트를 최종 배출하여 상온에서 자연 냉각시킴으로써 알루미늄 인고트의 제조가 완료된다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시나 응용이 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시나 응용 예는 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해돼서는 안 될 것이다.

10: 용해로 20: 용탕분배기
201: 탕도 30: 주형
30a, 30b: 분할체 301: 설치부
302: 체결홈 303: 바닥평탄결합면
304: 측벽평탄결합면 305: 결합홈부
306: 결합돌부 307a, 307b: 냉각핀
308a, 308b: 성형돌부 40: 어테치먼트체인컨베이어
401: 구동수단 402: 냉각부
403a: 적산휠 403b: 적산센서
50a: 인고트타격부 50b: 주형타격부
501: 회전축 502: 작동편
503: 헤머부 60: 제2컨베이어
70: 제3컨베이어 80: 픽업이송장치
S11: 원료선별공정 S12: 원료계량공정
S13: 원료용해공정 S14: 1차분석공정
S15: 1차합금공정 S16: 2차분석공정
S17: 2차합금공정 S18: 탈가스공정
S19: 최종합금공정 S20: 버블링공정
S21: 안정화공정 S22: 주조공정

Claims

알루미늄 폐자재를 용해하여 용탕을 생산하는 용해로(10)와; 상기 용해로(10)와 탕도(201)로 연결되어 탕도(201)를 통해 공급되는 알루미늄 용탕을 일정량씩 연속 분배하는 용탕분배기(20)와; 상기 용탕분배기(20)에서 분배되는 일정량의 용탕을 받아서 알루미늄 인고트를 주조하는 주형(30)과; 상기 주형(30)을 일정 간격으로 연속 설치하여 구동수단(401)에 의해 상기 주형(30)을 전방에서 후방으로 순환하되, 일측에는 상기 용탕이 담긴 주형(30)을 냉각하는 냉각수단과, 전방에서 후방으로 순환하는 주형(30)의 수를 적산하는 적산부를 구비한, 어테치먼트체인컨베이어(40)와; 상기 어테치먼트체인컨베이어(40) 상향 경사부 일측에 설치하여 상기 주형(30) 내부에서 냉각 고화된 알루미늄 인고트의 일측 가장자리를 타격하는 인고트타격부(50a)와, 상기 어테치먼트체인컨베이어(40) 하향 경사부 일측에 설치하여 상기 주형(30)의 바닥면 일측 가장자리를 타격하는 주형타격부(50b)로 구성하는 복합타격부와; 상기 어테치먼트체인컨베이어(40)의 후방에 설치되어, 리턴하는 어테치먼트체인컨베이어(40)에 설치된 주형(30)에서 배출되는 알루미늄 인고트를 적재하여 이송하는 제2컨베이어(60)와; 상기 제2컨베이어(60) 일측에서 제2컨베이어(60)와 평행하게 설치되는 제3컨베이어(70)와; 상기 제2컨베이어(60)의 말단부와, 상기 제3컨베이어(70)의 선단부 간에 설치되어 상기 제2컨베이어(60)에 의해 이송된 알루미늄 인고트를 일정수로 정렬하고 제3컨베이어(70)로 이송하여 지그재그로 번갈아 적재하는 픽업이송장치(80)를 포함하여 이루어지며,
상기 주형(30)은, 양 측면에 한 쌍의 체결홈(302)을 구비한 설치부(301)를 형성하되, 주형(30)을 길이 방향으로 양분하여 분할된 분할체(30a, 30b) 일측에 각각 하나씩의 체결홈(302)을 배치하여, 각 분할체(30a, 30b)를 상기 어테치먼트체인컨베이어(40)에서 등간격으로 설치된 어테치먼트에 각각 설치하여 상호 결합되게 하고, 상기 양분된 분할체(30a, 30b)가 결합하는 면에는 상호 대응 구조로 된 치합형 결합수단을 형성하는 것을 특징으로 하는 알루미늄 인고트 제조장치.
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제1항에 있어서;
상기 결합수단은, 상기 각 분할체(30a, 30b)의 결합면 테두리를 따라서 요철 없이 평탄하게 형성된 바닥평탄결합면(303)과 측벽평탄결합면(304)을 구성하되,
상기 바닥, 측벽평탄결합면(303, 304)에는 각 결합면 두께의 1/2에 해당하는 결합홈부(305)를 일정 간격으로 형성하고, 상기 결합홈부(305) 간에는 상기 결합홈부(305)에 대응하는 형상으로 된 결합돌부(306)를 상기 결합홈부(305)와 번갈아 등간격으로 형성하는 것을 특징으로 하는 알루미늄 인고트 제조장치
제3항에 있어서;
상기 결합홈부(305)는, 상기 바닥, 측벽평탄결합면(303, 304)과 직각으로 만나는 수평면(305a)과, 상기 주형(30)의 내면과 만나는 수직면(305b)으로 구성하고, 상기 수평면(305a)과 수직면(305b) 간에는 곡면(305c)을 형성하는 것을 특징으로 하는 알루미늄 인고트 제조장치.
제3항에 있어서;
상기 결합홈부(305)는, 상기 바닥, 측벽평탄결합면(303, 304)과 직각으로 만나는 수평면(305a)과, 상기 주형(30)의 내면과 만나는 제1경사면(305d)으로 구성하는 것을 특징으로 하는 알루미늄 인고트 제조장치
제3항에 있어서;
상기 결합홈부(305)는, 상기 주형(30)의 내면과 만나는 수직면(305b)과, 상기 수직면(305b)과 직각으로 만나는 수평면(305a)과, 상기 바닥, 측벽평탄결합면(303, 304)과 상기 수평면(305a)을 연결하는 제2경사면(305e)으로 구성하는 것을 특징으로 하는 알루미늄 인고트 제조장치.
제3항에 있어서;
상기 결합홈부(305)는, 상기 바닥, 측벽평탄결합면(303, 304)과 직각으로 만나는 수평면(305a)과, 상기 주형(30)의 내면과 만나는 수직면(305b)과, 상기 수평면(305a)과 수직면(305b) 간을 연결하는 내향으로 돌출되게 볼록한 직각돌부(305f)로 구성하는 것을 특징으로 하는 알루미늄 인고트 제조장치.
제3항에 있어서;
상기 결합홈부(305)는, 상기 바닥, 측벽평탄결합면(303, 304)과 직각으로 만나는 수평면(305a)과, 상기 주형(30)의 내면과 만나는 수직면(305b)과, 상기 수평면(305a)과 수직면(305b)을 연결하는 외향으로 돌출되게 볼록한 곡면돌부(305g)로 구성하는 것을 특징으로 하는 알루미늄 인고트 제조장치.
제3항에 있어서;
상기 결합홈부(305)는, 상기 바닥, 측벽평탄결합면(303, 304)과 만나는 내향으로 볼록한 제1곡면(305h)과, 상기 주형(30)의 내면과 만나는 수직면(305b)과, 상기 제1곡면(305h)과 상기 수직면(305b) 간을 연결하는 외향으로 볼록한 제2곡면(305i)으로 구성하는 것을 특징으로 하는 알루미늄 인고트 제조장치.
제1항에 있어서;
상기 분할체(30a, 30b)는, 저면에 분할체(30a, 30b)의 길이 방향과 45 내지 135° 각도로 경사진 방향으로 다수의 냉각핀(307a, 307b)을 형성하되, 상호 결합하는 두 분할체(30a, 30b)에 각각 형성된 냉각핀(307a, 307b)은 평면상에서 볼 때, 지그재그로 위치하는 것을 특징으로 하는 알루미늄 인고트 제조장치.
제3항에 있어서;
상기 분할체(30a, 30b)는, 바닥면에 다수의 성형돌부(308a, 308b)를 일정 간격으로 돌출 형성하는 것을 특징으로 하는 알루미늄 인고트 제조장치.
제11항에 있어서;
상기 성형돌부(308a)는, 상기 분할체(30a, 30b)의 결합돌부(306) 상면에서 반타원형 돔 형태로 돌출 형성하는 것을 특징으로 하는 알루미늄 인고트 제조장치.
제11항에 있어서;
상기 성형돌부(308b)는, 상기 분할체(30a, 30b)의 결합홈부(305) 내측 상부와, 결합돌부(306) 상면에서 직각삼각형 단면을 가지는 형태로 돌출 형성하여, 분할체(30a, 30b)를 상호 결합하면, 상기 결합홈부(305)와 결합돌부(306)에 각각 형성된 성형돌부(308b)가 대칭 구조로 만나면서 이등변삼각형 단면을 가지는 형태가 되게 하는 것을 특징으로 하는 알루미늄 인고트 제조장치.
제1항에 있어서;
상기 복합타격부는, 상기 어테치먼트체인컨베이어(40)의 진행 방향과 수직 방향으로 설치한 회전축(501)과;
상기 회전축(501)의 외주면 일측에서 어테치먼트체인컨베이어(40)의 진행 방향으로 돌출 형성하여 어테치먼트체인컨베이어(40)에 일정 간격으로 설치되는 롤러와 외접하여 회전축(501)과 함께 소정 각도로 회동하는 작동편(502)과;
상기 회전축(501)의 외주면 타측에서 상기 작동편(502)과 소정 각도를 이루게 돌출 형성하여, 상기 회전축(501)과 함께 소정 각도로 회동한 후, 자중에 의해 낙하하면서 주형(30) 또는 냉각된 알루미늄 인고트의 표면을 타격하는 헤머부(503)를 포함하는 것을 특징으로 하는 알루미늄 인고트 제조장치.
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